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Viskositätsmessung bei zähen Fördermedien

Die Charakterisierung der Fließeigenschaften von Pump- und Schüttgütern ist von großer Wichtigkeit bei der Auslegung von Prozessanlagen. Auf dem Weg von der Theorie in die Praxis lauern jedoch einige Fallstricke.

Unter dem Begriff der Viskosität als Maß für die Zähflüssigkeit des Fluids versteht man im normalen Sprachgebrauch die „dynamische Scherviskosität“. Abhängig von der Messmethode wird jedoch auch die kinematische Viskosität oder die Dehnviskosität bestimmt. Dabei hat jeder dieser Parameter unterschiedliche Werte und Bedeutungen in der Anwendung. Auch ihre Bestimmungen mit Viskosimetern oder Rheometern geschehen auf unterschiedliche Weise.

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Der Vortrag von Xandra Wittmann, Anton Paar, auf dem 1. PROCESS MSR-Forum gab zunächst eine kurze Übersicht über die Definition der Viskosität. Darauf folgte die Darstellung unterschiedlicher Messmethoden, angefangen bei einfachen Viskositätsmessungen bis hin zur Materialcharakterisierung mit Hilfe eines Rheometers.

Ein modernes Rheometer biete eine Vielzahl an Messmöglichkeiten, von klassischen Rotations- und Oszillationsversuchen bis hin zu speziellen Messungen. Dadurch lässt sich komplexeres Fließverhalten wie Scherverdünnung oder die Existenz einer Fließgrenze charakterisieren. Außerdem lassen sich mit einem Rheometer auch nicht-homogene, teilweise auch hochbeladene Systeme, z.B. Slurries oder Fruchtzubereitungen, oder der Einfluss von externem Druck mit entsprechenden Messzellen untersuchen.

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